KR20010101698A

KR20010101698A - 원격 제어 완구

Info

Publication number: KR20010101698A
Application number: KR1020017009373A
Authority: KR
Inventors: 마이크 둘리; 가우테 문히; 예스퍼 라스무센
Original assignee: 브라이언 쏘렌센 / 스텐 쥬울 피터슨; 레고 에이/에스
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-11-14
Also published as: CA2357706C; US20050042971A1; AU2278600A; PT1146941E; ES2258968T3; US6814643B1; PL350224A1; EP1146941A1; NO324232B1; ATE322321T1; DE60027133D1; NO20013595L; JP2002535104A; US7695338B2; DK1146941T3; HK1043556A1; KR100669297B1; EP1146941B1; NO20013595D0; CN1178730C

Abstract

예를 들어 포켓 토치(2)와 같은 원격 제어 유닛으로부터의 원격 제어를 위한 원격 제어 완구와 같은 원격 제어 장치(4). 상기 장치는, 예를 들어 토치를 번갈아 켜고 끄는 것과 같이 사람이 수동으로 생성할 수 있는 최대 주파수보다 낮은 반복 주파수를 갖는 광 펄스의 시퀀스에 응답하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다. 특정 실시예에서는, 광 펄스의 시퀀스를 수신한 후에, 상기 장치는 음향 발생기(15)에 의하여 음향 승인 신호를 방출하도록 되어 있다.

Description

원격 제어 완구{A REMOTE CONTROLLED TOY}

이러한 완구 요소는 널리 이용되고 있고, 예를 들면 LEGO MINDSTORMS의 ROBOTICS INVENTION SYSTEM 제품으로 알려져 있는데, 이 제품은 비조건 작동 뿐만 아니라 조건 작동을 수행하도록 컴퓨터에 의해 프로그램될 수 있는 완구이다.

그러한 완구 요소는 프로그램이나 다른 형태의 명령들이 통신 프로토콜의 형태에 의해 완구에 전송되는 점에서 독특하다. 통상적으로, 통신 프로토콜은 양호하고 빠른 응답을 얻기 위해서 가능한 한 가장 빠르고 동시에 가장 오차가 적은 방법으로 완구에 데이타를 전송하도록 될 것이다.

그러나, 그러한 완구에는 가능한 전 놀이가 완전하게 이용되지는 않는 문제가 있다.

본 발명은 원격 제어 유닛으로부터의 신호에 의한 원격 제어용 원격 제어 완구 요소에 관한 것으로서, 상기 완구 요소는 상기 신호를 감지할 수 있는 센서, 및 마이크로프로세서에 의해 실행되는 프로그램에 응답하여 마이크로프로세서에 의해 제어되는 적어도 하나의 유닛을 포함하고, 상기 프로그램은 프로그램 단계들을 포함한다.

도1은 원격 제어 유닛으로부터의 신호에 의한 원격 제어 및 유닛의 제어를 위한 원격 제어 완구 요소의 블록 다이어그램.

도2는 작동 선택에 응답하여 프로그램 단계의 세트로부터의 프로그램 단계의 서브세트(subset)를 선택하는 프로그램의 순서도.

도3은 기록된 펄스 패턴에 응답하여 프로그램 단계를 선택함으로서 다양한 방법으로 유닛을 제어하는 프로그램의 순서도.

도4는 기록된 펄스 패턴의 예를 도시하는 도면.

도5는 전송된 펄스 패턴과 관련된 기록된 펄스 패턴의 예를 도시하는 도면.

도6은 제1 완구 요소가 제2 완구 요소에 데이타를 전송할 수 있는 제1 및 제2 완구 요소를 도시하는 도면.

도7은 프로그램 단계들을 저장하는 순서도.

도8은 제2 완구 요소에 데이타를 전송할 수 있는 제1 완구 요소의 블록 다이어그램.

따라서, 전자 완구의 새로운 놀이 가능성을 제공하는 것이 목적이다.

첫번째 문단에서 언급한 완구 요소가 사람의 반응 시간보다 긴 간격의 플랭크(flank)를 갖는 펄스를 포함하는 펄스 패턴을 기록하고, 기록된 펄스 패턴에 응답하여 프로그램 단계를 선택함으로서 다양한 방법으로 유닛을 제어하도록 하는 특징을 가짐으로써 이러한 목적이 달성된다.

이에 의하여 완구 요소는 음향 또는 특히 빛에 의해서 원격 제어가 가능한 것이 보장된다. 빛에 의한 원격 제어는 사용자가 예를 들어 배터리 또는 본선에 의해 구동되는 보통의 손잡이 램프로 신호를 줄 때 일어난다. 사용자는 수동으로 램프를 켜고 꺼서 그에 의해 짧고 긴 펄스와 간격의 소정의 시퀀스(sequence)로 가시 광선의 펄스를 발생시켜서 신호를 보낸다. 또한, 예를 들어 사용자가 짧고 긴 펄스와 간격의 특정 시퀀스로 박수를 치거나 휘파람을 불거나 노래를 불러서 발생될 수 있는 음향 펄스에 의해 신호를 보낼 수도 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도1은 원격 제어 유닛으로부터의 신호에 의한 원격 제어 및 유닛들의 제어를 위한 원격 제어 완구 요소의 블록 다이어그램을 도시한다. 사용자(101), 예를 들어 놀이하는 아이는 신호 발생기, 예를 들어 포켓 토치(pocket torch; 102)를 작동시킬 수 있다. 토치를 번갈아 켜고 끄거나 또는 토치의 광 원뿔체를 움직임으로서 포켓 토치가 작동될 수 있다. 광 원뿔체는 광 감지기(103)로 향할 수 있다. 광 감지기는 완구 요소(104)의 보호 광 투과판 뒤에 위치할 수 있다. 상기 완구 요소는, 예를 들어 동일한 또는 다른 형태의 다른 조립 요소와 연결될 수 있는 조립 요소가 될 수도 있다. 감지기(103)는 수신한 빛에 응답하여 신호를 방출할 수 있다. 상기 신호는 광 감지기에 가해지는 광도(light intensity)에 따른 아날로그 신호가 될 수도 있고, 단지 단순한 온/오프 신호가 될 수도 있다. 완구 요소(104)는 메모리(110)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 수행할 수 있는 마이크로프로세서(105)를 포함한다. 마이크로프로세서(105)는 신호를 전송하고 수신하기 위한 다수의 유닛들과 연결된다. 제1 유닛(109)은, 예를 들어 스위치(112)로부터 외부 기계적 충격 신호를 수신할 수 있다. 제2 유닛(108)은 램프나 발광 다이오드(113)를 통해서 광신호를 방출할 수 있다. 제3 유닛(107)은 모터(114)를 제어할 수 있다. 제4 유닛(106)은 음향 발생기(115), 예를 들면 라우드스피커(loudspeaker)나 압전 소자를 통해서 음향 신호를 방출할 수 있다. 또한 마이크로프로세서(105)는 LCD 디스플레이(116)를 제어할 수 있다. 스위치(111)는 프로그램 단계들의 한 세트로부터 특정 서브세트가 선택될 수 있도록 마이크로프로세서(105)의 상태를 선택하는데 사용될 수 있다.

따라서, 예를 들어 자동차나 다른 차량 또는 움직이는 형태와 같은 구조, 조립 완구 세트의 요소들로 구성된 구조에 상기 완구 요소가 통합되도록 상술한 요소들/유닛들을 결합하는 것이 가능하다.

도2는 작동 선택에 응답하여 프로그램 단계들의 한 세트로부터 서브세트를 선택하는 프로그램의 순서도를 도시한다. 작동 선택은, 예를 들면 스위치(111)를 작동하여 행할 수 있다. 순서도는 단계(200)에서 시작한다. 그리고 나서 프로그램 단계들의 한 서브세트가 선택된다. 프로그램 단계들의 한 서브세트는 또한 룰(rule)이라고 부른다. 201에서, 룰 R은 메모리(110)에 저장된 룰 기반 프로그램의 형태로 미리 정해진 룰들 R1-R7의 집합으로부터 선택된다. 단계(202)에서 상기 선택된 룰이 룰 R=R1인가가 판단된다. 이것이 (예)인 경우에는 단계(203)에서 룰 기반 프로그램 R1이 실행된다. 그렇지 않은 경우에는(아니오), 룰 R=R2가 선택되었는지 검사된다. 유사한 방법으로, 단계(204, 206 및 208)들에서는 선택된 룰이룰 2, 3 또는 7 인가가 판단되고 단계(205, 207 또는 209)들에서 각각의 룰 기반 프로그램들이 실행된다. 따라서 몇 개의 미리 정해진 룰들 중 하나를 선택하는 것이 가능하다. 이러한 룰들은, 예를 들어 완구 요소의 제조자에 의해 결정될 수 있다.

그러나 미리 정해진 룰들을 결합하여 사용자 정의 룰들을 저장하는 것 역시 가능할 것이다. 이것은 도7의 설명과 관련하여 이후에 설명한다.

도3은 기록된 펄스 패턴에 응답하여 프로그램 단계를 선택함으로서 다양한 방법으로 유닛을 제어하는 프로그램의 순서도이다. 펄스 패턴의 수신 표시로서 청각/시각 신호가 기록된 펄스 패턴에 응답하여 방출될 수 있다. 펄스 패턴은 포켓 토치로 섬광을 가함으로서 발생될 수 있다.

단계(301)은 도2의 단계(208)에 대응한다. 단계(302)에서는, 예를 들면 1초간 지속 펄스, 1초간 휴지, 1초간 지속 펄스, 1초간 휴지, 및 3초간 지속 펄스로 이루어진 펄스 패턴이 감지된다.

단계(302)에서 상기 펄스 패턴이 알려진 펄스 패턴(예를 들어, 다른 펄스 패턴과 함께 메모리(110)에 저장된 펄스 패턴)인가가 판단된다. 만약 상기 펄스 패턴이 알려진 펄스 패턴 S1이라면(예), 사용자가 인식 가능한 청각 또는 시각 신호 L1이 단계(305)에서 재생된다. 청각 신호는, 예를 들면 압전 소자에 의해 재생될 수 있다. 이에 의해서 사용자는 명령 인식의 표시를 받을 수 있다. 이것은 완구 요소를 가진 놀이의 일부가 될 수 있다. 사용자는 단계(307)에서 완구 요소가 마이크로프로세서(105) 내의 연속된 명령을 실행함으로서 소정의 동작을 수행하는 것으로 보답받게 될 것이다.

대안으로서, 만일 단계(303)에서 상기 광 시퀀스가 인식되지 않았으면, 다른 음향 시퀀스 L2가 단계(304)에서 재생될 것이다. 그 후, 완구 요소는 잘못된 답에 해당하는 동작을 수행할 것이다.

다수의 룰 기반 프로그램들 R1-R7 의 가능한 기능들의 예들을 이하 기술한다(룰 1, 룰 2, 룰 3, 룰 4, 룰 5, 룰 6 및 룰 7).

룰 1:

1) 1초간 휴지.

2) 음향 시퀀스(시작 음향) 재생.

3) 0.5초간 휴지.

4) 음향 시퀀스(역행 음향) 재생.

5) 5초간 모터 역방향 가동.

6) 모터 정지.

7) 3-6번 두 번 반복(총 3번).

8) 룰 정지.

룰 2:

1) 1초간 휴지.

2) 음향 시퀀스(시작 음향) 재생.

3) 0.5초간 휴지.

4) 음향 시퀀스(역행 음향) 재생.

5) 5초간 모터 역방향 가동.

9) 모터 정지.

6) 0.5초간 휴지.

7) 음향 시퀀스(순행 음향) 재생.

8) 5초간 모터 순방향 가동.

10) 모터 정지.

11) 3-10번 두 번 반복(총 3번).

12) 룰 정지.

룰 3:

1) 1초간 휴지.

2) 음향 시퀀스(조정 음향) 재생.

3) 음향 시퀀스(시작 음향) 재생.

4) 음향 시퀀스(역행 음향) 재생.

5) 최대 7초간 모터 역방향 가동.

6) 7초가 지나기 전(5번)에 빛이 감지되는 경우:

- 모터 정지.

- 순행 음향 시퀀스 재생.

- 빛이 감지되는 동안 모터 순방향 가동.

빛이 사라지는 경우:

ⅰ. 0.5초 후 모터 정지.

ⅱ. 2초 내에 빛이 돌아오면, 모터 다시 시작.

ⅲ. 2초 동안 빛이 없으면, 모터는 꺼진 상태로 유지.

7) 7초 이내에 빛이 감지되는 동안 그리고 빛이 없을 때는 3번 시도할 때까지 4-6번 반복.

8) 모터 정지.

9) 룰 정지.

사용자 경험 예: 상기 모델은 모델을 역방향으로 구동하면 모델이 회전하고, 모델을 순방향으로 구동하면, 앞으로 곧게 구동하도록 구성된다. 따라서 상기 룰은 서치 라이트 기능을 제공한다. - 사용자가 모델에게 빛을 발사하면, 모델은 사용자를 향해 전방으로 구동한다.

룰 4:

1) 1초간 휴지.

2) 모터 방향을 순방향으로 설정.

3) 음향 시퀀스(조정 음향) 재생.

4) 음향 시퀀스(시작 음향) 재생.

5) 빛이 감지될 경우:

- 모터 가동.

6) 어둠이 감지될 경우:

- 모터 정지.

7) 두 번의 섬광이 감지될 경우:

- 모터의 방향을 순방향에서 역방향으로 또는 역방향에서 순방향으로 변경.

- 모터의 방향에 따른 음향 시퀀스 재생.

8) 마지막 빛이 감지되고 15분 후 룰 정지.

사용자 경험 예: 사용자는 원격 제어를 경험한다. 사용자는 모델에 계속적으로 빛을 발사해서 모터를 가동할 수 있고, 모델에 섬광을 가해서 모터의 방향을 변경할 수 있다.

룰 5:

1) 1초간 휴지.

2) 음향 시퀀스(조정 음향) 재생.

3) 음향 시퀀스(시작 음향) 재생.

4) 섬광이 감지될 경우:

- 음향 재생.

- 모터가 꺼진 경우, 모터를 켬.

- 모터가 켜 있는 경우, 속도를 한 단계 증가.

5) 빛이 감지되지 않는 경우:

- 속도가 단계 0보다 큰 경우에는, 속도를 한 단계 감소.

- 속도가 단계 0인 경우, 모터 정지.

6) 마지막 섬광 후 15분 후에 룰 정지.

사용자 경험 예: 사용자는 "살아있도록 유지하는" 기능의 형태를 경험한다.더 많이 그리고 더 빨리 섬광을 가하면, 더 빨리 모델이 가동되고 더 많은 음향이 재생된다. 사용자가 모델에게 섬광을 가하지 않으면, 모델은 "죽는다".

룰 6:

1) 1초간 휴지.

2) 모터 방향을 역방향으로 설정.

3) 음향 시퀀스(조정 음향) 재생.

4) 음향 시퀀스(시작 음향) 재생.

5) 빛의 수준에 변화가 일어날 경우:

- 알람 음향 시퀀스 재생.

- 1초간 모터 가동.

- 모터 방향 변경.

- 상기 3단계 6번 반복.

6) 룰 정지.

사용자 경험 예: 사용자는 예를 들어 모델에 빛을 발사하는 포켓 토치를 배치할 때에 알람 기능을 경험한다. 그러면 룰이 시작되고, 포켓 토치로부터의 빛이 단절되면, 알람 음향이 재생되고 모터가 가동한다.

룰 7:

1) 1초간 휴지.

2) 음향 시퀀스(조정 음향) 재생.

3) 음향 시퀀스(시작 음향) 재생.

4) 1.5초간 휴지.

5) 길거나 짧은 톤(tone) 재생(임의로).

6) 4, 5번을 2 내지 4번 반복(임의로). 총 3 내지 5번.

그 후, 사용자는 톤에 따라서 모델에 길거나 짧은 섬광을 보내야 한다.

7) 섬광 길이 검사:

- 짧은 섬광은 0.5초보다 작아야 한다.

- 긴 섬광은 0.5초와 2초 사이어야 한다.

8) 섬광의 길이와 갯수가 정확한 경우:

- 음향 시퀀스 재생(정확한 음향).

- 0.3초간 모터 순방향 가동.

- 룰 정지.

9) 섬광의 길이와 갯수가 잘못된 경우:

- 음향 시퀀스 재생.

- 0.3초간 모터 역방향 가동.

- 성공시까지 4-7번을 2번 더 반복.

- 잘못된 섬광이 3번 주어지면, 음향 시퀀스(놀리는 음향) 재생.

- 룰 정지.

사용자 경험 예: 3-5 톤들이 사용자를 위해 재생된다. 상기 톤들은 짧은 버전 또는 긴 버전으로 재생된다. 사용자가 톤들을 들으면 사용자는 빛 형태로 톤의 길이와 갯수의 섬광을 다시 가하여야 한다. 사용자가 이것을 정확히 하게 되면,성공 음향이 얻어지고, 모터는 순방향으로 짧게 가동한다. 사용자가 정확한 길이나 숫자의 섬광을 가하지 않으면, 음향이 재생되고 모터는 역방향으로 짧게 가동한다. 사용자는 상기 작업을 수행하는 2번의 시도를 더 갖는다(총 3번의 시도). 사용자가 상기 3번의 시도에서 성공하지 않으면, 놀리는 음향이 재생된다.

바람직한 실시예에서, 소정의 인식 가능한 펄스 패턴(S1-S7)이 소정의 음향 시퀀스(L1-L7)와 관련될 수 있어서 사용자는 수신된 펄스 패턴, 및 예를 들면 마이크로프로세서에 의해 실행될 룰 또는 명령을 알게 된다.

도4는 기록된 펄스 패턴 M1, M2 및 M3의 예를 도시한다. 펄스 패턴은 패턴의 두 개의 연속된 플랭크의 지속 기간 형태의 특성이 지속 기간이 사람의 반응 시간보다 크도록 생성되는 조건을 만족하는 한 여러가지 다른 방법으로 선택될 수 있다. 두 연속된 플랭크는 양의 플랭크 후의 음의 플랭크 또는 두 연속된 양의 플랭크가 될 수도 있다.

펄스 패턴 M1은 양의 플랭크와 음의 플랭크를 포함한다.

펄스 패턴 M2는 상대적으로 짧은 지속 기간, 예를 들어 0.7초 기간으로 분리된 0.4초의 두 개의 연속된 펄스를 포함한다.

펄스 패턴 M3는 상대적으로 긴 지속 기간, 예를 들어 20초의 펄스를 포함한다.

이러한 펄스 패턴들은, 예를 들어 상술한 바와 같이 완구 요소로부터의 응답을 일으킬 수 있다.

도5는 방출되는 펄스 패턴 및 그와 관련된 기록된 펄스 패턴의 예를 도시한다. 이것은 상술한 룰 7과 관련된 펄스 패턴의 예가 될 수 있다. 좌측의 펄스 패턴은 지속 기간이 각각 t1과 t2인 두 개의 짧은 톤 후에 톤의 재생을 나타낼 수 있다. 상기 톤들을 재생한 후에, 완구 요소는 사용자가 두 개의 짧은 펄스 후 하나의 긴 펄스 패턴으로 빛의 펄스를 발생시켜서 상기 패턴을 흉내내기를 기대한다.

사용자에게는 패턴을 흉내내고, 방출된 펄스의 정확한 길이를 알아내고 같은 길이의 펄스를 발생시키려고 노력하는 것이 어려울 수도 있기 때문에, 펄스가 특정한 편차 d만큼 벗어난 것도 받아들여진다.

도6은 제1 완구 요소가 제2 완구 요소에 데이타를 전송할 수 있는 제1 및 제2 완구 요소를 도시한다. 제1 완구 요소(601)는 마이크로프로세서(607), I/O 모듈(610), 메모리(609) 및 사용자 인터페이스(608)를 포함한다. 완구 요소(601)는 또한 적외선 송신기/수신기(605)와의 통신 또는 가시 광선을 방출하고 감지할 수 있는 광원/광 감지기(604)에 의한 통신을 위한 양방향 통신 유닛(606)을 포함한다.

이에 대응하여, 제2 완구 요소(602)는 마이크로프로세서(614), I/O 모듈(615) 및 메모리(616)를 포함한다. 완구 요소(602)는 또한 적외선 송신기/수신기(612)를 통한 통신 또는 가시 광선을 방출하고 감지할 수 있는 광원/광 감지기(611)에 의해 통신을 하기 위한 통신 유닛(613)을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제1 완구 요소는 데이타의 송신 및 수신 모두가 가능하고, 반면에 제2 완구 요소는 데이타의 수신만 가능하다.

데이타는 광 가이드(603)를 통하여 가시 광선으로 전송될 수 있다. 이와 다르게, 데이타는 적외선(617, 618)으로 전송될 수도 있다. 데이타는 마이크로프로세서(607 및/또는 614)에 의해 해석될 수 있는 특정 명령 및 관련된 파라미터를 나타내는 코드의 형태가 될 수 있다. 이와 다르게, 데이타는 메모리(616)에 저장된 서브프로그램이나 룰을 참조하는 코드의 형태가 될 수도 있다.

I/O 모듈(610, 615)은 전자 유닛들을 제어하기 위하여 전자 유닛들(예: 모터)에 연결될 수 있다. 또한 I/O 모듈(610, 615)은 감지된 신호에 응답하여 유닛이 제어되도록 전자 센서에 연결될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 화이버(fibre; 603)에 의해 전송되는 가시광선의 일부가 화이버로부터 새어 나오도록 되어있다. 이에 의하여 사용자가 직접 전송을 관찰하는 것이 가능하다. 사용자는, 예를 들어 통신이 시작하고 정지할 때를 볼 수 있다.

화이버를 통과하는 빛은 화이버 내에서 빛의 수준이 변화되는 소정의 데이타 전송 주파수로 데이타를 전달할 수 있다. 사용자가 전송시의 개개의 빛 수준의 변화를 관찰하거나(상당히 낮은 데이타 전송 주파수에 적합함) 또는 단지 전송되고 있는지의 여부만을 관찰하는 것(상당히 높은 데이타 전송 주파수에 적합함)이 가능하도록 데이타가 전송될 수 있다.

일반적으로, 화이버를 통해 전송되는 빛의 일부가 화이버로부터 새어 나오는 것은 바람직하지 않다. 그러나 두 완구 요소간의 통신과 관련해서는 그것이 바람직한 효과인데, 왜냐하면 매우 직각(直覺)적으로 상기 통신을 관찰하는 것이 가능하기 때문이다.

빛의 일부가 화이버로부터 빠져나오는 것을 보장하는 방법이 당업자에게 알려져 있다. 그것은 화이버의 피복에 불순물을 주거나 또는 화이버에 기계적인 노치(notch)나 패턴을 만들어서 할 수 있다. 화이버로부터 새어 나오는 빛의 일부는 코어(core)의 굴절율과 광 가이드의 피복의 굴절율의 비율을 제어함으로서 또한 제어될 수 있다.

도7은 프로그램 단계들의 저장에 대한 순서도를 도시한다. 단계(701)은 단계(211)에 대응한다. 순서도는 사용자가 어떻게 외부 유닛, 예를 들어 상술한 바와 같은 다른 완구 요소 또는 개인용 컴퓨터로부터 전송된 자신의 룰들을 저장할 수 있는가를 도시한다. 실시예에서, 완구 요소에 저장된 룰들의 참조(reference)만이 전달된다. 이것은 완구 요소간의 통신에 필요한 대역폭을 줄인다. 단계(702)에서 다운로드된 신호가 외부 유닛으로부터 수신되었는가의 여부가 검사된다. 이것이 맞다면, 단계(703)에서 다운로드된 신호가 유효한가가 검사된다. 만일 상기 신호가 유효하지 않다면(아니오), 에러를 가리키는 음향이 단계(704)에서 재생된다. 만일 상기 신호가 유효하다면(예), 신호가 즉시 실행되어야 할 명령으로 해석되어야 하는지(실행), 또는 차후의 실행을 예상하여 저장되어야 할 명령으로 해석되어야 하는지(저장)의 여부가 검사된다. 만일 상기 명령이 즉시 실행되어야 한다면, 단계(706)에서 실행되고, 그 후 프로그램은 단계(702)로 돌아간다. 만일 상기 명령이 저장되어야 한다면, 인식 음향이 단계(707)에서 재생되고 상기 명령은 단계(708)에서 저장소(709)에 프로그램 단계로 저장된다.

즉시 수행되어야 하는 명령의 예는 저장소(709) 내의 명령이 실행되어야 하는 것이 될 수도 있다.

다른 형태의 실시예에서는, 사용자 자신의 룰은 외부 유닛을 사용하지 않고 기존의 룰들을 조합하여 형성될 수도 있다.

도8은 제2 완구 요소에 데이타를 전송할 수 있는 제1 완구 요소에 대한 블록 다이어그램을 도시한다. 완구 요소(801)는 완구 요소를 프로그래밍하기 위한 복수의 전자 수단을 포함하고 있어서 다양한 전자 센서(예: 전자 스위치)로부터 픽업(pick up)된 신호에 응답하여 전자 장치(예: 모터)에 영향을 미칠 수 있다.

이에 의하여 완구 요소는 적절한 방법으로 전자 유닛/센서와 결합된다면, 예를 들어 이벤트-제어 이동과 같은 복잡한 기능을 수행할 수 있다.

완구 요소(801)는 통신 버스(803)를 통해 복수의 유닛과 연결된 마이크로프로세서(802)를 포함한다. 마이크로프로세서(802)는 통신 버스(803)를 통해서 두 개의 A/D 컨버터 "A/D 입력 #1"(105) 및 "A/D 입력 #2"(806)로부터 데이타를 수신할 수 있다. 상기 A/D 컨버터들은 불연속 멀티비트(multibit) 신호 또는 단순한 2진 신호를 픽업할 수 있다. 또한, 상기 A/D 컨버터들은 예를 들어 옴 저항값과 같은 피동값(passive value)들을 감지하도록 되어있다.

마이크로프로세서(802)는 터미널 세트 "PWM 출력 #1"(807) 및 "PWM 출력 #2"(808)을 통하여 예를 들어 전기 모터(도시 생략)와 같은 전자 유닛을 제어할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 전자 유닛은 펄스 폭 변조 신호에 의해 제어된다.

또한, 완구 요소는 예를 들어 라우드스피커 또는 압전 소자와 같은 음향 발생기(809)를 제어하여 음향 신호 또는 음향 시퀀스를 방출할 수 있다.

완구 요소는 광원 "VL 출력"(810)을 통하여 광 신호를 방출할 수 있다. 이러한 광 신호는 발광 다이오드에 의해 방출될 수 있다. 발광 다이오드는 예를 들어 완구 요소 및 전자 유닛/센서에 대한 다양한 상태를 나타내도록 될 수도 있다. 광 신호는 또한 대응하는 형태의 다른 완구 요소에 대한 통신 신호로 사용될 수도 있다. 광 신호는 예를 들어 광 가이드를 통해 다른 완구 요소에 데이타를 전송하는데 사용될 수도 있다.

완구 요소는 광 감지기 "VL 입력"(111)을 통해 광 신호를 수신할 수 있다. 이러한 광 신호는 그 중에서도 특히 완구 요소가 존재하는 방 안의 빛의 광도를 감지하는 데 사용될 수 있다. 광 신호는 그 대신 광 가이드를 통해 수신될 수 있고 다른 완구 요소 또는 개인용 컴퓨터로부터의 데이타를 나타낸다. 따라서 동일한 광 감지기가 완구 요소가 존재하는 방 안의 빛의 광도를 감지하는 광 센서로 역할할 뿐만 아니라 광 가이드를 통한 통신 기능을 가질 수 있다.

바람직한 실시예에서, "VL 입력"(811)은 선택적으로 광 가이드를 통한 통신을 하거나 또는 그 대신 완구 요소가 존재하는 방 안의 빛의 광도를 감지하도록 되어 있다.

적외선 감지기 "IR 입력/출력"(812)을 통해서, 완구 요소는 다른 완구 요소에 데이타를 전송하거나 또는 다른 완구 요소 또는 예를 들어 개인용 컴퓨터로부터 데이타를 수신할 수 있다.

마이크로프로세서(802)는 데이타의 수신 또는 송신을 위한 통신 프로토콜을 사용한다.

디스플레이(804)와 키들 "쉬프트"(813), "실행"(814), "선택"(815) 및 "시작/중단"(816)은 완구 요소의 작동/프로그래밍을 위한 사용자 인터페이스를 구성한다. 바람직한 실시예에서, 디스플레이는 복수의 특정 아이콘 또는 기호를 표시할 수 있는 LCD 디스플레이이다. 디스플레이 상의 기호의 출현은 개별적으로 제어될 수 있다. 예를 들어 아이콘은 보일수도, 안 보일수도, 깜박거릴 수도 있다.

키를 사용하여, 생성되고 있거나 실행되고 있는 프로그램에 대해 디스플레이가 사용자에게 피드백을 제공함과 동시에 완구 요소가 프로그래밍될 수도 있다. 이것은 이하에서 더 충분히 설명하겠다. 사용자 인터페이스는 제한된 갯수의 요소들(즉 제한된 갯수의 아이콘과 키)로 구성되기 때문에 완구를 가지고 놀기 원하는 어린이가 그것을 작동하는 법을 빨리 배울 수 있게 한다.

완구 요소는 또한 RAM 및 ROM의 형태의 메모리(817)를 포함한다. 상기 메모리는 마이크로프로세서의 기본 기능을 제어하는 운영 시스템 "OS"(818), 사용자 지정 프로그램의 실행을 제어할 수 있는 프로그램 제어 "PS"(819), 마이크로프로세서에 대한 복수의 특정 명령들로 각각 구성된 복수의 룰들(820), 및 특정 룰을 사용하는 RAM 안의 프로그램(821)을 포함한다.

바람직한 실시예에서, 완구 요소는 복수의 입력 및 출력, 메모리 및 마이크로프로세서를 단일 집적 회로에 포함하는 소위 단일 칩 프로세서에 기초를 둔다.

바람직한 실시예에서, 완구 요소는 연결된 모터의 회전 방향을 나타낼 수 있는 발광 다이오드를 포함한다.

Claims

원격 제어 유닛으로부터의 신호에 의한 원격 제어용 원격 제어 완구 요소로서,

신호를 감지할 수 있는 센서, 및

마이크로프로세서에 의해 실행되고 프로그램 단계들을 포함하는 프로그램에 응답하여 마이크로프로세서에 의해 제어되는 적어도 하나의 유닛을 포함하는 원격 제어 완구 요소에 있어서,

상기 완구 요소는 사람의 반응 시간보다 긴 간격을 가진 플랭크들을 구비한 펄스를 포함하는 펄스 패턴을 기록하고,

기록된 펄스 패턴에 응답하여 프로그램 단계를 선택함으로서 다양한 방법으로 유닛을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제1항에 있어서, 상기 장치는 빛의 펄스에 응답하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제1항에 있어서, 상기 장치는 가시 광선의 펄스에 응답하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제1항에 있어서, 상기 장치는 음향 펄스에 응답하도록 구성된 것을 특징으로하는 원격 제어 완구 요소.
제1항에 있어서, 상기 간격들은 0.1초, 0.2초 또는 0.3초보다 긴 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제1항에 있어서, 상기 간격들은 사람이 신체의 일부를 왕복 운동시켜서 생성할 수 있는 가장 작은 간격보다 긴 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제1항에 있어서, 원격 제어 유닛으로부터의 신호에 의하여 선택되는 적어도 두 개의 다른 기능을 가지고, 상기 완구 요소는 기능의 선택을 위한 신호를 수신한 후에 수신된 신호에 따른 신호를 방출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제7항에 있어서, 상기 방출 신호는 음향 신호인 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제7항에 있어서, 상기 방출 신호는 광학 신호인 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제7항에 있어서, 상기 선택된 기능이 수행되기 전에 상기 신호가 방출되는것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
제7항에 있어서, 상기 장치는 원격 제어 유닛으로부터 수신된 신호와 복수의 기대 신호들을 비교하여, 수신된 신호가 기대 신호들 중 하나와 맞으면 제1 신호를 방출하고, 수신된 신호가 기대 신호들 중 어느 것과도 맞지 않으면 제2 신호를 방출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 원격 제어 완구 요소.
수신된 명령의 실행을 위한 수단 뿐만 아니라 완구의 프로그래밍용 명령의 수신을 위한 수신기를 구비한 프로그램 가능한 완구에 있어서,

상기 완구는 제2 완구로의 명령을 전송하기 위한 전송기를 갖는 것을 특징으로 하는 프로그램 가능한 완구.
제12항에 있어서, 상기 수신기는 명령을 무선 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구.
제12항에 있어서, 상기 수신기는 적외선 신호를 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구.
12항에 있어서, 상기 수신기는 가시 광선을 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구.
제12항에 있어서, 상기 수신기는 명령의 수동 입력을 위한 키보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 완구.
제12항에 있어서, 상기 송신기는 제2 완구에 명령을 무선 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구.
제17항에 있어서, 상기 송신기는 적외선 신호를 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구.
제16항에 있어서, 키보드를 통하여 제2 프로그램 가능한 완구에 송신하기 위한 적어도 두 개의 명령을 포함하는 프로그램을 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구.